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CAD与直尺圆规高级应用:[7]估算北半球纬度

注重解题思路,开阔视野估算北半球纬度,而不使用量具。均使用野外,荒岛即可获得的材料进行。
工具/原料

双直尺,或者类直尺,圆规或者类圆规

方法/步骤
1

首先记住一个常识,在北半球,地表不同地点的地理纬度,实际上是这个地点到地球中心连线与赤道平面夹角的度数。这个度数与当地北极星的仰角度数是相等的。因此可以通过测量当地北极星的仰角高度,确定当地的地理纬度 。北极星的仰角就近似等于当地的纬度值。但因为北极星不严格在北极点,所以用测量北极星仰角得纬度会有大约半度的误差。

2

根据上图,可以很容易的理解,纬度a=仰角b+c。距有关资料,北极星与地球的距离以光年计,约400光年,而地球半径才不过6400km以下,两者相差太远,角c近视等于0。这其实也是为什么在天体中光线基本上是按照平行线来处理的。因为天体距离动辄以光年计,与星体自身的半径相差过大,星体上不同点位的视角几无差别。可视为平行线。

3

然后可以根据本系列经验4,(CAD与直尺圆规高级应用:[4]制作简易量角器)制作简易量角器。

4

然后使量角器的0度线与海平面平行

5

然后在量角器上放上直尺,找一个视线较好能看见北极星的地点。

6

保证直尺的一段在量角器中心零点,另一端则指向北极星。注意需要同时保证量角器的0-0度与海平面一致未被移动。将直尺固定并在量角器上划线,估算其角度。此角度加减半度即为当地纬度。

7

当量角器精度不够时,再采用本系列经验2,(CAD与直尺圆规高级应用:[2]如何将一个角平分),将包含北极星仰角的最小量度角再平分。可初步估计示例当地纬度在39.375在45度之间,并且非常接近39.375度。(示例实际为40度)

8

重复上述第7步,直道精度满足要求。

注意事项
1

量角器精度会影响纬度准确性。

2

移动直尺至一端指向北极星时,量角器本身不能移动,且0-0线与海平面平行。

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